多声道气体超声波流量计信号处理探讨 十二

(2)FPGA系统设计

为了精确地测量超声波信号在管道中顺逆流传播时间，需要高精度的计时电路。本课题选用的超声波传感器频率为200kHz，周期为5us，FGPA外部晶振频率为50MHz，内部通过倍频使其计时电路的频率达到200MHz，周期可以达到5ns，即对超声波信号的一个周期可以进行1000个计数，这样就可以满足系统对测量精度的要求。

(3)单片机软件设计

单片机在本课题中起到了很重要的作用，主要对整个系统进行控制和数据采集及分析，在程序编写过程中采用模块化程序设计，提高了软件的可读性和可靠性。其软件部分主要包括超声波传感器驱动程序、自动增益控制程序、与FPGA通讯程序、数据分析程序、串口通讯程序等。

超声波流量计